## Rancang Bangun

## Prototype Sistem Monitoring dan Data
Logger pada Sistem Listrik 3 -Phase
Arif Febriansyah Juwito 1* , Diono 1* and Miftahul Jihad 1*
 Politeknik Negeri Batam
1 Jurusan Teknik Elektro, Program Studi Teknik Mekatronika Batam Center, Jl. Ahmad Yani, Kepulauan Riau 29461, Indonesia E-mail: arifjuwito@polibatam.ac.id, diono@polibatam.ac.id, miftahuljihad98@gmail.com

## Abstrak
Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan pokok dalam kehidupan saat ini, namun dalam pemanfaatannya, terdapat beberapa permasalahan yang dapat menyebabkan kerugian di dalam sistem ketenagalistrikan, salah satu penyebabnya adalah penyusutan nonteknis yang sering terjadi pada sisi pelanggan berupa pencurian listrik. Oleh karena  itu  dilakukan  sebuah  inovasi  menggunakan  IoT  ( Internet  of  Things )  agar  dapat  mudah  memonitoring parameter  besaran  listrik.  Pada  penelitian  ini  diajukan  suatu  tahapan  pengumpulan  parameter  besaran  listrik. Metode  pengamatan  daya  listrik  menggunakan  sensor  tegangan  ( ZMPT101B )  dan  sensor  arus  ( SCT-013-000 ). Mikrokontroler Arduino  Nano digunakan  pada  sistem  pengukuran  dan Wemos  D1  Mini digunakan  sebagai penghubung  dengan  koneksi  internet  melalui  jaringan Wi-Fi .  Data  hasil  pengukuran  dikirim  dan  disimpan  ke Database MySQL dalam bentuk data logger . Adapun media yang digunakan adalah GUI berbasis Website . Hasil penelitian menunjukkan bahwa monitoring jarak jauh menggunakan GUI dapat dilakukan, dimana alat ini dapat mengirim  parameter  pengukuran  besaran  listrik  tegangan,  arus,  daya  aktif,  power  faktor  juga  perhitungan konsumsi energi dan biaya penggunaan listrik ke GUI dengan periode setiap 10 menit sekali.
Kata kunci: Monitoring , Internet of things , ZMPT101B , SCT-013-000 , Data Logger

## Abstract
Electrical energy is one of the basic needs in life today, but in its utilization, several problems can cause losses in the electricity system, one of the causes is nontechnical shrinkage that often occurs on the customer's side in the form  of  electricity  theft.  Therefore,  innovation  is  carried  out  using  IoT  (Internet  of  Things)  in  order  to  easily monitor the parameters of electricity magnitude. In this study, a stage of collecting parameters of the amount of electricity was proposed. The electric power observation method uses a voltage sensor (ZMPT101B) and a current sensor (SCT-013-000). Arduino Nano microcontrollers are used in measurement systems and the Wemos D1 Mini is used as a link to internet connections over Wi-Fi networks. Measurement data is sent and stored to the MySQL Database in the form of a data logger. The media used is a Website-based GUI. The results showed that remote monitoring  using  GUI  can  be  done,  where  this  tool  can  send  parameters  measuring  the  amount of  electrical voltage, current, active power, and power factor as well as calculations of energy consumption and electricity usage costs to the GUI with a period of once every 10 minutes.
Keywords : Monitoring , Internet of things , ZMPT101B , SCT-013-000 , Data Logger

## 1. Pendahuluan
Penggunaan  listrik  sudah  menjadi  salah  satu kebutuhan  primer  masyarakat  modern,  hal  ini dibuktikan dengan semakin banyaknya alat penunjang aktivitas  manusia  yang  menggunakan  listrik  sebagai sumber  energinya.  Namun,  dalam  sistem  proses distribusi tenaga listrik terdapat suatu kondisi dimana menyebabkan  turunnya  efisiensi  dari  proses pendistribusian  energi  tersebut,  yaitu  salah  satunya adalah  pencurian  energi  listrik  oleh  oknum-oknum
tertentu.  Permasalahan  pencurian  energi  listrik  tidak mudah  untuk  ditangani,  hal  ini  dikarenakan keterbatasan pengawasan terhadap peralatan yang ada di  pelanggan.  Berikut  data  kasus  pencurian  energi listrik di kota Batam di daerah Bengkong pada tahun 2013  dan  daerah  Nongsa  pada  tahun  2018.  Kasus pelanggaran  listrik  yang  paling  sering  terjadi  yaitu pada  sektor  rumah  tangga  dan  bisnis,  modus pencuriannya  adalah  dengan  menjumper  langsung pada  terminal  [1].  Pelanggaran  dibedakan  menjadi empat golongan yaitu, pelanggaran golongan satu (PI)
e -ISSN: 2548-9828
merupakan  pelanggaran  yang  mempengaruhi  batas daya  tetapi  tidak  mempengaruhi  pengukuran  daya. Pelanggaran  golongan  dua  (PII)  merupakan pelanggaran  yang  mempengaruhi  pengukuran  daya tetapi  tidak  mempengaruhi  batas  daya.  Pelanggaran golongan  tiga  (PIII)  merupakan  pelanggaran  yang mempengaruhi  batas  daya  dan  pengukuran  daya. Pelanggaran  golongan  empat  (PIV)  merupakan pelanggaran  yang  dilakukan  oleh  bukan  pelanggan yang menggunakan tenaga listrik tanpa hak yang sah [2].  Seiring  terjadinya  pencurian  energi  listrik menyebabkan  kerugian  penyedia  tenaga  listrik  yang dalam hal ini adalah PLN (Perusahaan Listrik Negara). Sehingga  salah  satu  solusi  yang  ditawarkan  untuk memantau pencurian yang terjadi dilapangan dengan cara  membandingkan  penggunaan  konsumsi  daya listrik pada pelanggan dengan data jumlah listrik yang disalurkan oleh gardu penyalur.
Beberapa  penelitian  pernah  dilakukan  terkait pengukuran daya listrik antara lain dalam jurnal “AC Power Meter Design for Home Electrical Appliances” yang  dirancang  oleh  Nattachart  Tamkittikhun, Thitinan  Tantidham  dan  Puwadech  Intakot.  Dalam jurnal  tersebut  dirancang  untuk  memonitoring penggunaan daya yang terpakai pada setiap peralatan listrik  di  rumah  tinggal,  mikrokontroler  yang digunakan  adalah  Arduino  Mega  2560  dengan menggunakan metode pascal [3]. Penelitian lain yang terkait  adalah  “Sistem  Monitoring  Pencurian  energi Listrik”  yang  dirancang  oleh  Andi  Hanif.  Dalam penelitian  tersebut  dirancang  untuk  memonitoring pencurian  daya  listrik,  mikrokontroler  yang digunakan adalah ATmega 16 [4].
Muhammad Ilham Siregar merancang alat monitoring penggunaan daya dengan menggunakan mikrokontroler Wemos D1 Mini dalam penelitiannya yang  berjudul  “Pengendalian  stop  kontak  dan monitoring  penggunaan  daya  listrik  menggunakan android”  [5].  Bryan Thaylen  Sitorus  merancang alat monitoring penggunaan daya mikrokontroler dengan menggunakan  Arduino  Nano  dalam  penelitiannya yang  berjudul  “Rancang  Bangun  Stop  Kontak Dilengkapi  Pengukuran  Power  Meter  [6].  Florus Herman  Somari  merancang  alat  data  logger penggunaan  peralatan  listrik  mikrokontroler  yang digunakan adalah Arduino Nano dan Wemos D1 Mini dalam  penelitiannya  yang  berjudul  “Sistem  Data Logger Peralatan Elektronik Berbasis Android” [7].
Hanif  Ibadurrahman  merancang  alat  sistem monitoring  arus,  mikrokontroler  yang  digunakan adalah NodeMCU, dalam penelitiannya yang berjudul “Sistem Monitoring Arus Listrik Portable Menggunakan  SCT-013-000  dan  Mikrokontroler Nodemcu untuk Ruang Operation Center” [8]. Lucky Agazi  Subagyo  dan  Bambang  Suprianto  merancang alat sistem monitoring arus tidak seimbang 3- phase , mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino Uno, dalam  penelitiannya  yang  berjudul  “Sistem Monitoring  Arus  Tidak  Seimbang  3-Fasa  Berbasis
Arduino Uno” [9]. Nasution A, Putra R dan Madona E  merancang  alat  sistem  monitoring  daya  3- phase berbasiskan mikrokontroler dalam penelitiannya yang berjudul “Rancang Bangun Alat Monitoring Daya 3- Phase Berbasiskan Mikrokontroler yang dapat dibaca secara  online  pada  Laboratorium  Mikroprosesor Politeknik Negeri Padang” [10]. Dan juga penelitian lain  terkait  monitoring  arus  listrik  yang  berjudul “Rancang  Bangun  Alat  Monitoring  Arus  dan Tegangan  Berbasis  Mikrokontroler  dengan  SMS Gateway”  dirancang  oleh  Afrizal  Fitriandi,  Endah Komalasari dan Herri Gusmedi [11].
Oleh  karena  itu  dibuatlah  penelitian  berupa  tahapan untuk  mendeteksi  pencurian  energi  listrik  berupa pengumpulan  data  tegangan,  arus,  daya,  konsumsi energi  dan  biaya  penggunaan  listrik  yang  harapan dibuatnya  sistem  ini  dapat  membantu  menganalisis pencurian  energi  listrik.  Melihat  dari  permasalahan tersebut  peneliti  akan  membuat  alat  yang  dapat memonitoring data tegangan, arus, daya aktif, power faktor, konsumsi energi dan biaya penggunaan listrik, yang  nantinya  data  tersebut  ditampilkan  pada  LCD lalu mengirim melalui jaringan internet dan disimpan pada database kemudian  menampilkan  pada  GUI ( Graphical User Interface ) berbasis Website .
2. Metode

## 2.1. Perancangan Alat
Dalam  pembuatan  alat  ini  terdiri  dari  beberapa rancangan,  yaitu  perancangan  blok  diagram  sistem, perancangan  desain  elektrikal,  perancangan  desain mekanikal dan perancangan flowchart sistem. Berikut ini adalah bagian-bagian perancangan alat.
2.1.1. Perancangan Blok Diagram Sistem
Sistem  rancang  bangun prototype sistem monitoring dan data  logger pada  sistem  listrik  3 -phase ini dirancang dengan mengukur seberapa besar tegangan, arus,  daya  aktif, power faktor  dan  menghitung konsumsi energi juga biaya penggunaan listrik, serta durasi waktu menyala pada peralatan elektronik dalam selang waktu tertentu, sensor arus dan sensor tegangan akan  mengukur  seberapa  besar  arus  dan  tegangan yang dibutuhkan suatu peralatan elektronik pada saat menyala. Pada sub sistem data logger terdapat tempat penyimpanan yaitu database MySQL serta LCD untuk penampil besarnya arus dan tegangan saat diukur.
Pada sub sitem pertama yaitu proses pembacaan daya terdapat sebuah mikrokontroler Arduino Nano sebagai pemroses  dari  pembacaan  sensor,  selanjutnya  sub sistem  kedua  yang  berperan  sebagai  pengirim  data, yaitu  terdapat  mikrokontroler Wemos  D1  Mini yang berkomunikasi serial dengan mikrokontroler Arduino yang ada pada sub sistem pembacaan daya, sub sistem pengirim  akan  menerima  data  tegangan,  arus,  daya aktif, power faktor,  konsumsi  energi  dan  biaya penggunaan  listrik, kemudian data tersebut di proses untuk  dikirim  ke database dengan  keadaan  alat terhubung dengan koneksi internet. Data yang dikirim
kemudian akan ditampilkan di GUI berbasis website . Blok  diagram  secara  keseluruhan  dapat  dilihat  pada Gambar 1.
Sumber Listrik AC 220V
Sumber Listrik AC 3 Phase AC – DC (Power Supply 5V) ARDUINO Sensor Arus Sensor Tegangan Beban Listrik AC 3 Phase MONITORING WEMOS D1 Subsistem Pengirim SERIAL PUSH BUTTON (settings menu dan display) LCD Subsistem Pembacaan Daya INTERNET Peralatan Elektronik Subsistem Penerima Server Hostinger.co.id (Data Logger)
Gambar 1: Blok Diagram Sistem

## 2.1.2. Perancangan Elektrikal
Gambar  2  dan  Gambar  3  menunjukkan  desain  yang dibuat  menggunakan Autodesk  EAGLE  9.6.2 . Perancangan  elektrikal  terdiri  dari  mikrokontroler Arduino Nano terhubung  ke  mikrokontroler Wemos D1  Mini dengan  komunikasi  serial,  rangkaian konektor sensor tegangan ( ZMPT101B ) dan rangkaian pendukung sensor arus ( SCT-013-000 ) berupa resistor dan  kapasitor  pada  pin analog  Arduino .  Rangkaian pendukung berfungsi agar sensor arus tersebut dapat terhubung, dan error dari pembacaan nilai arus dapat diminimalisir  sekecil  mungkin  sehingga  perlu  untuk menghitung nilai dari burden resistor .
Gambar 2: Perancangan Elektrikal
Gambar 3: Perancangan PCB ( Printed Circuit Board )

## 2.1.3. Perancangan Mekanikal
Gambar  4  menunjukkan  desain  mekanikal  yang
dibuat menggunakan software SolidWork . Perancangan mekanikal ini menggunakan box dengan dimensi berukuran panjang 185mm, lebar 115mm dan tinggi  65mm.  Keterangan  perancangan  desain mekanikal dapat dilihat pada tabel I.
Gambar 4: Perancangan Mekanikal
TABEL I
K ETERANGAN D ESAIN P ERANCANGAN M EKANIKAL No Keterangan Fungsi 1 Tombol Power On/Off On/Off Alat 2 Konektor Power listrik AC Penghubung Listrik 3 Sensor SCT-013-000 - R Pengukur Arus Phase R 4 Sensor SCT-013-000 - S Pengukur Arus Phase S 5 Sensor SCT-013-000 - T Pengukur Arus Phase T 6 Sensor SCT-013-000 - N Pengukur Arus Phase N
7 Terminal Sensor ZMPT - R Pengukur Tegangan Phase R
8 Terminal Sensor ZMPT - S Pengukur Tegangan Phase S
9 Terminal Sensor ZMPT - T Pengukur Tegangan Phase T 10 Terminal Blok - N Terminal Netral 11 LCD 20X4 Menampilkan Pengukuran 12 Tombol Switch Biru Menu Pengaturan Alat 13 Tombol Switch Kuning Mengganti Tampilan LCD 2.1.4. Perancangan Flowchart Sistem
Flowchart sistem  rancang  bangun prototype sistem monitoring dan data logger pada sistem listrik 3 -phase secara  keseluruhan  dapat  dilihat  pada  Gambar  5. Proses pertama yang dilakukan adalah mikrokontroler menginisialisasi nilai awal dengan membaca tegangan dan arus, selajutnya pada sistem terdapat beberapa sub proses diantaranya  yaitu sub proses pengolahan data tegangan,  arus,  daya, power faktor  dan  menghitung konsumsi energi. Terdapat juga sub proses serial data, dimana  mikrokontroler Arduino berkomunikasi  ke mikrokontroler Wemos D1 Mini dengan mengirimkan
data serial berupa parameter besaran listrik dari proses pembacaan  daya  dengan  menghitung  besarnya  arus, tegangan,  daya  aktif, power faktor  diperoleh  hasil konsumsi energi dan biaya penggunaan listrik.
Proses selanjutnya adalah sub proses kirim data dan simpan  data  ke database ,  pada  proses  ini  data-data tersebut dikirim melalui jaringan internet ke database kemudian  disimpan  sebagai  data logger ,  sub  proses terakhir adalah monitoring tegangan, arus, daya aktif, faktor daya,  konsumsi energi dan biaya  penggunaan listrik,  kemudian  data  yang  telah  dikirm  akan ditampilkan di GUI berbasis Website .
Mulai
Inisialisasi port masukan, Inisialisasi nilai awal
Monitoring Tegangan, Arus, Daya Aktif, Power Faktor, Energi dan Biaya di LCD dan GUI ( Graphical User Interface ) Berbasis Website) Selesai Baca Tegangan dan Arus Pengolahan Data Tegangan, Arus, Daya, Power Faktor dan Energi Kirim Data dan Simpan Data ke Database MySQL Serial Data Tegangan, Arus, Daya Aktif, Power Faktor, Energi dan Biaya ke Wemos dari Arduino
Gambar 5: Flowchart Keseluruhan Sistem
Sub  proses  selanjutnya  ialah  pengolahan  data tegangan,  arus,  daya, power faktor  dan  energi. Tegangan  terdeteksi  dan  dihitung  kemudian  dicari nilai RMS dari sensor tersebut, sama  halnya dengan nilai arus dicari nilai RMS dari arus, setelah proses ini, daya  akan  dihitung  dengan  rumus  (W=V.I.t)  dan menghitung nilai kWh. Dapat dilihat pada Gambar 6 dibawah ini.
Sub proses Pengolahan Data Tegangan, Arus, Daya
Power Faktor dan Energi Baca Tegangan Baca Arus Selesai Hitung Daya Aktif dan Daya Semu Hitung Energi / kWh Hitung Power Faktor
Gambar 6: Flowchart sub proses Pengolahan Data
Pada Gambar 7 merupakan sub proses terima data dari Arduino menggunakan  komunikasi serial .  Karena data yang diterima terdapat beberapa bagian data yang berbeda,  maka  data  harus  di parsing atau  dipisah untuk  membagi  data  yang  sesuai  menjadi  beberapa bagian,  yaitu  data  tegangan,  arus,  daya  aktif, power faktor,  konsumsi  energi  dan  data  biaya  penggunaan listrik.
Sub proses Serial Data Tegangan, Arus, Daya Aktif, Power Faktor, Energi dan Biaya ke Wemos dari Arduino
Serial Read Selesai Parsing Data Data Tegangan, Arus, Daya Aktif, Power Aktif, Energi dan Biaya
Gambar 7: Flowchart sub proses Serial Data
Pada Gambar 8 merupakan sub proses kirim data dan simpan data ke database MySQL . Pada sub proses ini dilakukan  pengiriman  dan  penyimpanan  data tegangan,  arus,  daya  aktif, power faktor,  konsumsi energi dan biaya penggunaan listrik ke database oleh mikrokontroler.
Sub proses Kirim Data dan Simpan Data ke Database MySQL Kirim Data Tegangan Kirim Data Arus Simpan Data Tegangan Arus, Daya Aktif, Power Faktor, Energi dan Biaya Pada Database MySQL Selesai Kirim Data Daya Aktif Kirim Data Energi / kWh Kirim Biaya Tarif Listrik Kirim Data Power Faktor
Gambar 8: Flowchart sub proses kirm data dan simpan data ke

## Database
Pada  Gambar  9  merupakan  sub  proses monitoring data pada GUI berbasis website . Setelah data tegangan, arus,  daya  aktif, power faktor,  konsumsi  energi  dan biaya  penggunaan  listrik  disimpan  pada database , maka proses selanjutnya adalah GUI akan mengambil data  terakhir  dari database kemudian  data  akan ditampilkan  di  GUI  berbasis website dengan  syarat adanya koneksi internet.
Mengambil Data Terakhir Dari Database MySQL Selesai Sub proses Monitoring Tegangan, Arus, Daya Aktif, Power Faktor, Energi dan Biaya di LCD dan GUI (Graphical User Interface) Berbasis Website)
Data Tegangan, Arus Daya Aktif, Power Faktor, Energi dan Biaya Tampilkan Data
Gambar 9: Flowchart sub proses Monitoring Data

## 3. Hasil dan Pembahasan
Pada sistem monitoring data logger yang telah dibuat meliputi beberapa sub sistem. Terdapat tiga sub sistem utama dalam sistem alat, yaitu sub sistem pembacaan daya, sub sistem pengirim dan sub sistem penerima. Setelah  dilakukan  pengkalibrasian  sensor  tegangan dan sensor arus. Selanjutnya dilakukan uji monitoring tegangan,  arus,  daya  aktif, power faktor,  konsumsi energi  dan  biaya  penggunaan  listrik.  Pengujian dilakukan  diruangan  Laboratorium  W7  Politeknik Negeri Batam pada panel 3- phase dengan beban AC dan  beban dummy  load 3- phase yaitu  beban  resistif dan induktif. Gambar 10 berikut adalah pengaplikasian  alat monitoring data logger pada listrik 3- phase .
Gambar 10: Realisasi alat monitoring data logger
3.1. Kalibrasi Sensor Tegangan ZMPT101B
Pengujian linieritas sensor tegangan dilakukan dengan cara  mengukur  tegangan output dan input sensor dengan  mengambil  pengukuran  tegangan  sampel  0- 220V  menggunakan  multimeter  digital  yang terkalibrasi, kemudian membandingkan hasil pengukuran  tegangan output dan input sensor tegangan.  Pengujian  linieritas  sensor  tegangan bertujuan untuk mengetahui apakah sensor tegangan yang  digunakan  baik  atau  tidak,  jika output linier dengan input maka  sensor  tegangan  tersebut  baik untuk digunakan.
TABEL II H ASIL K ALIBRASI S ENSOR T EGANGAN Z MPT 101B No VSupply (V) Vout Sensor (V) 1 2,27 0,04 2 9,8 0,12 3 20 0,15 4 30,2 0,26 5 40 0,28 6 50,1 0,36 7 60.5 0,48 8 69,9 0,62 9 80 0,81 10 90,2 0,97 11 99,9 1,17 12 110 1,30 13 120 1,43 14 130 1,58 15 140 1,71 16 149,3 1,85 17 159,4 1,99
18 170 2,08 19 180 2,22 20 190 2,34. 21 200 2,4 22 210 2,45 23 220 2,5
Untuk  membuktikan  apakah  data  pada  Tabel  II tersebut  linier  atau  tidak,  digunakan  metode  regresi linier.  Dengan  menggunakan Microsoft  Excel dapat diperoleh rumus regresi linier, koefisien korelasi R 2 , serta  grafiknya.  Dalam  pengujian  linieritas  sensor tegangan  ini  variabel  yang  akan  dicari  tingkat linieritasnya adalah tegangan input terhadap tegangan output sensor tegangan ZMPT101B .
Gambar 11 merupakan bentuk persamaan garis lurus. Berikut persamaan garis lurus yang telah didapatkan yaitu  y  =  0,0127x  –  0,129  dan  nilai  R 2 atau  nilai korelasi  untuk  sensor  tegangan  adalah  0,9883. Kemudian persamaan tersebut yang digunakan untuk rumus kalibrasi dari sensor tegangan.
Gambar 11: Grafik perbandingan power supply dengan tegangan
vout sensor
3.2. Kalibrasi Sensor Arus SCT-013-000
Pada  perolehan  data  arus  yang  terbaca,  digunakan library “EmonLib_3PH.h”. Library ini  berfungsi untuk  memperoleh  data  arus  dan  dibutuhkan  nilai kalibrasi  pada  program  pembacaan  arus.  Nilai kalibrasi  diperoleh  berdasarkan  rangkaian  pengubah tegangan atau burden resistor pada Gambar 2. Untuk menghitung  nilai  dari burden  resistor terdapat beberapa langkah sebagai berikut:
1. Menentukan  arus  maksimum  yang  akan  diukur, pada penelitian ini yaitu sensor seri SCT-013-000 dengan range pengukuran  arus  dari  0A  sampai 100A. Sehingga nilai 100A dijadikan sebagai arus maksimum.
2. Mengkonversikan RMS arus maksimum menjadi arus  puncak,  dengan  mengaitkannya √2 maka dirumuskan sebagai berikut:
𝐼 (𝑚𝑒𝑎𝑠𝑢𝑟𝑒𝑑) =   √2 𝑥 𝐼 𝑟𝑚𝑠 (𝑐𝑢𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡) (1) 𝐼 (𝑚𝑒𝑎𝑠𝑢𝑟𝑒𝑑) =  1,414 𝑥 100 = 141,4𝐴 (2)
3. Diketahui untuk sensor seri SCT-013-000 jumlah lilitan adalah 2000, karena nilai arus dari keluaran sensor  sangat  dipengaruhi  oleh  jumlah  lilitan sensor maka dapat dirumuskan:
𝐼 (𝑠𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟) = 𝐼 (𝑚𝑒𝑎𝑠𝑢𝑟𝑒𝑑)
𝑛𝑏_𝑡𝑢𝑟𝑛𝑠 (3) 𝐼 (𝑠𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟) = 141,4𝐴 2000 = 0,0707𝐴 (4)
4. Untuk  meningkatkan  resolusi  pengukuran, tegangan yang melintasi burden resistor pada arus puncak  harus  sama  dengan  setengah  dari tegangan referensi mikrokontroler atau ( AREF /2) maka dirumuskan sebagai berikut:
𝑅 (𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 𝑏𝑢𝑟𝑑𝑒𝑛) = 𝑉 (𝑅𝑒𝑓) 2 𝐼 (𝑠𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟) (5) 𝑅 (𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 𝑏𝑢𝑟𝑑𝑒𝑛) = 5𝑉 2 0,0707𝐴 = 35,4 Ω (6)
Karena di pasaran tidak tersedia nilai resistor dengan ukuran 35,4 Ω maka  diganti  dengan  nilai  yang mendekati  yaitu 33 Ω. Dalam  pemrograman  sensor SCT-013-000 perlu  mengkalibrasi  parameter  sensor, untuk menghitung nilai kalibrasinya dapat dirumuskan sebagai berikut:
𝐶𝑎𝑙𝑖𝑏 𝑉𝑎𝑙𝑢𝑒 = (𝐼 𝑚𝑒𝑎𝑠𝑢𝑟𝑒𝑑)/𝐼(𝑠𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟) /𝑅(𝑏𝑢𝑟𝑑𝑒𝑛) (7) 𝐶𝑎𝑙𝑖𝑏 𝑉𝑎𝑙𝑢𝑒 = (141,4𝐴/0,0707𝐴/33Ω) = 60,607 (8)
3.3. Pengujian Sensor Tegangan ZMPT101B
Pengujian  sensor  tegangan  dilakukan  dengan  cara mengukur tegangan di setiap phase R, S, dan T, yang diubah  dari  tegangan  22,15V-220,5V  menggunakan sensor ZMPT101B dan multimeter digital, kemudian membandingkan hasil pengukuran sensor yang dibuat dengan  hasil  pengukuran  menggunakan  multimeter digital  yang  telah  terkalibrasi.  Setelah  dilakukan pengujian didapat data hasil pengujian sebagai berikut:
TABEL III H ASIL P ENGUJIAN S ENSOR T EGANGAN P HASE R
No VSupply Tegangan yang diamati (V) Error (%) Multimeter Sanwa Digital (CD731a) Sensor ZMPT101B
1 22,15 22,15 22,16 0,05 % 2 441,1 441,1 44,13 0,07 % 3 66,5 66,5 66,12 0,57 % 4 88,5 88,5 88,56 0,07 % 5 110,2 110,2 110,3 0,09 % 6 132,2 132,2 132,29 0,07 % 7 154,2 154,2 154,65 0,29 % 8 176,3 176,3 176,4 0,06 % 9 198,6 198,6 199,11 0,26 % 10 220,5 220,5 220,7 0,09 % Error rata-rata (%) 0,46 % TABEL IV
H ASIL P ENGUJIAN S ENSOR T EGANGAN P HASE S No VSupply Tegangan yang diamati (V) Error (%) Multimeter Sanwa Digital (CD731a) Sensor ZMPT101B 1 22,15 22,15 22,19 0,18 % 2 441,1 441,1 44,15 0,11 % 3 66,5 66,5 66,58 0,12 % 4 88,5 88,5 88,61 0,12 % 5 110,2 110,2 110,31 0,10 % 6 132,2 132,2 132,29 0,07 % 7 154,2 154,2 154,45 0,16 % 8 176,3 176,3 176,58 0,16 % 9 198,6 198,6 198,71 0,06 % 10 220,5 220,5 220,65 0,07 % Error rata-rata (%) 1,15 % TABEL V
H ASIL P ENGUJIAN S ENSOR T EGANGAN P HASE T No VSupply Tegangan yang diamati (V) Error (%) Multimeter Sanwa Digital (CD731a) Sensor ZMPT101B 1 22,15 22,15 22,17 0,09 % 2 441,1 441,1 44,12 0,05 % 3 66,5 66,5 66,61 0,17 % 4 88,5 88,5 88,62 0,14 % 5 110,2 110,2 110,31 0,10 % 6 132,2 132,2 132,31 0,08 % 7 154,2 154,2 155,07 0,56 %
8 176,3 176,3 176,36 0,03 % 9 198,6 198,6 199,01 0,21 % 10 220,5 220,5 220,52 0,01 % Error rata-rata (%) 1,15 %
Dengan menggunakan rumus dari persamaan 9 dan 10 dapat diambil kesimpulan nilai persen error dari nilai yang diambil dari sensor ZMPT101B persentase error di peroleh dengan rumus:
%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝐴𝑙𝑎𝑡 𝑈𝑘𝑢𝑟 −  𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 𝑆𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝐴𝑙𝑎𝑡 𝑈𝑘𝑢𝑟 𝑥 100% (9) 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑅𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = Ʃ% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑛 𝑥 100% (10)
Didapat  selisih  hasil  pengukuran  antara  pengukuran sensor ZMPT101B dengan  hasil  pengukuran multimeter  digital.  Nilai  persentase error dalam pengujian  sensor  tegangan  pada phase R,  S  dan  T dengan  nilai error rata-rata  sebesar  1,013%. Perbedaan pembacaan sensor dari keseluruhan sensor tersebut  dapat  dikarenakan  faktor  internal  maupun faktor  eksternal.  Faktor  internal  berasal  dari karakteristik tiap komponen yang tidak sama. Faktor eksternal berasal dari tegangan sumber referensi yang masuk di setiap sensor tidak sama.
Pada Gambar 12 merupakan grafik pengujian sensor tegangan yang dibuat di setiap phase R, S, dan T, dari grafik  tersebut  didapat  selisih  pengukuran  antara sensor  tegangan  cukup  kecil  jika  dibandingkan dengan  pengukuran  menggunakan  alat  ukur multimeter  digital  yang  terkalibrasi.  Dari  hasil pengujian sensor tegangan tersebut dapat disimpulkan bahwa sensor yang dibuat berhasil dan baik digunakan untuk sistem monitoring pada penelitian ini.
Gambar 12: Grafik hasil pengujian sensor ZMPT101B
3.4. Pengujian Sensor Arus SCT-013-000
Pengujian  sensor  arus  dilakukan  dengan  cara mengukur  arus  di  setiap phase R,  S,  dan  T,  dengan diberikan  beban  listrik  yang  berubah-rubah. Kemudian  membandingkan  hasil pengukuran sensor dengan hasil pengukuran menggunakan Tang Ampere yang  terkalibrasi.  nilai  beban  listrik  yang  berubah- rubah  menggunakan  beban  resistif,  induktif  dan kapasitif.  Setelah  dilakukan  pengujian  sensor  arus didapat data hasil pengujian sebagai berikut:
TABEL VI H ASIL P ENGUJIAN S ENSOR A RUS P HASE R
No Ket. Beban Arus yang diamati (A) Error (%) Tang Ampere (KT87N) Sensor SCT 013- 000 1 Tanpa Beban 0,00 0,01 0,00 % 2 Solder AK- 9039 (40W/220V) 0,12 0,12 0,00 % 3 Kipas Angin (45/220V) 0,12 0,12 0,00 % 4 LED (14W/220- 240V) 0,12 0,12 0,00 % 5 Setrika (350W/220V) 1,30 1,30 0,00 % 6 Penanak Nasi (400W/220V) 1,55 1,54 0,65 % Error rata-rata (%) 0,65 % TABEL VII H ASIL P ENGUJIAN S ENSOR A RUS P HASE S
No Ket. Beban Arus yang diamati (A) Error (%) Tang Ampere (KT87N) Sensor SCT 013- 000 1 Tanpa Beban 0,00 0,01 0,00 % 2 Solder AK- 9039 (40W/220V) 0,12 0,12 0,00 % 3 Kipas Angin (45/220V) 0,12 0,12 0,00 % 4 LED (14W/220- 240V) 0,12 0,12 0,00 % 5 Setrika (350W/220V) 1,30 1,30 0,00 % 6 Penanak Nasi (400W/220V) 1,55 1,54 0,65 % Error rata-rata (%) 0,65 %
TABEL VIII H ASIL P ENGUJIAN S ENSOR A RUS P HASE T
No Ket. Beban Arus yang diamati (A) Error (%) Tang Ampere (KT87N) Sensor SCT 013- 000 1 Tanpa Beban 0,00 0,02 0,00 % 2 Solder AK- 9039 (40W/220V) 0,12 0,12 0,00 %
3 Kipas Angin (45/220V) 0,12 0,12 0,00 % 4 LED (14W/220- 240V) 0,12 0,12 0,00 % 5 Setrika (350W/220V) 1,30 1,29 0,77 % 6 Penanak Nasi (400W/220V) 1,55 1,53 1,29 % Error rata-rata (%) 2,06 %
Terdapat  selisih  hasil  pengukuran  antara  hasil pengukuran  sensor  yang  dibuat  dengan  hasil pengukuran  Tang Ampere .  Didapat  nilai  persentase error dalam pengujian sensor arus pada phase R, S, dan T dengan nilai error rata-rata sebesar 1,12 %.
Pada Gambar 13 merupakan grafik pengujian sensor arus  yang  dibuat  di  setiap phase R,  S,  dan  T,  dari grafik  tersebut  didapat  selisih  pengukuran  antara sensor  arus  cukup  kecil  jika  dibandingkan  dengan pengukuran  menggunakan  alat  ukur  Tang Ampere yang  sudah  ada.  Dari  hasil  pengujian  sensor  arus tersebut dapat disimpulkan bahwa sensor yang dibuat berhasil dan baik digunakan untuk sistem monitoring pada penelitian ini.
Gambar 13: Grafik hasil pengujian sensor SCT 013-000

## 3.5. Pengujian sistem pembacaan Tegangan, Arus dan Daya
Setelah  melakukan  pengujian  sensor  tegangan  dan arus,  pengujian  selanjutnya  melakukan  pengujian pembacaan  tegangan  arus  dan  daya.  Pengujian dilakukan  untuk  mengetahui  sistem  ini  berhasil berkerja  dengan  baik.  Adapun  pengujian  dilakukan untuk  mengetahui  dan  membandingkan  hasil pengukuran terhadap alat ukur yang sudah terkalibrasi. Pengujian  ini  dilakukan  pada phase R,  dengan diberikan  beban  listrik  yang  bervariasi.  didapat  data hasil pengujian sebagai berikut:
TABEL IX
H ASIL P ENGUJIAN D AYA
V(Volt) I(Amp) P (W) PF Beban Alat Ukur 213 1,36 289 1 Setrika (350W
Alat Monitor 213,64 1,36 290,55 0,98 /220V) Error % 0,30 % 0,00 % 0,54 % 2,00 % Alat Ukur 226 0,09 8,41 0,29 LED (14W/ 220- 240V) Alat Monitor 226,24 0,08 7,76 0,27 Error % 0,11 % 11,11 % 7,73 % 6,90 % Alat Ukur 223 0,13 28,99 0,71 Kipas Angin (45/22 0V) Alat Monitor 223,17 0,13 27,5 0,7 Error % 0,08 % 0,00 % 5,14 % 1,41 %
3.6. Pengujian  keseluruhan  sistem  pada  panel  3- phase Laboratorium  W7  Politeknik  Negeri Batam Pengujian
selanjutnya dilakukan pengujian penyimpanan  data  ke database dan  pengujian pengiriman  data monitoring tegangan,  arus,  daya aktif, power faktor,  konsumsi  energi  dan  biaya penggunaan listrik ke GUI yang berbasis website .
3.7. Pengujian  penyimpanan  data  ke Database MySQL
Pada  pengujian  ini,  dilakukan  penyimpanan  data dengan periode setiap  10  menit  sekali  ke database . Gambar 14 menunjukkan tampilan saat melakukan proses pengiriman ke database MySQL , data yang ditampilkan  pada  tabel database tersebut merupakan  tampilan  yang  akan  dikirim  ke  GUI. Pada saat alat tidak terhubung dengan internet maka pada database tidak  mengalami  proses update , sedangkan pada saat alat terhubung dengan internet terlihat  data  pada database mengalami  proses update .
Gambar 14: Hasil pengujian data pada Databse MySQL
3.8. Pengujian  pengiriman  data  ke  GUI  berbasis Website.
Proses  pengiriman  data  parameter  listrik  AC  ini menggunakan  koneksi  internet  didapat  dari  jaringan WiFi yang terhubung dengan mikrokontroler Wemos . Proses  pengiriman  pertama  kali  dilakukan  dengan mengirim  data  ke database MySQL ,  Lalu  GUI mengambil data pada database dengan periode setiap
10  menit  sekali.  Gambar  15  menunjukkan sketch program PHP untuk  proses  pemanggilan  data. Terlihat  bahwa  variabel refresh digunakan  untuk memanggil data.
Gambar 15: Sketch program PHP
3.9. Implementasi website monitoring
Implementasi website  monitoring dimulai  dengan pembuatan hosting dan domain . Hosting yang dipakai adalah jenis Hosting Premium dari penyedia layanan hosting http://hostinger.co.id .  Sementara  alamat domain yang dipakai adalah http://3phasemonitor.tech .
Pada  halaman login , admin memasukkan username dan password yang sebelumnya sudah didaftarkan ke sistem.  Kemudian  menekan sign  in untuk  masuk  ke sistem.  Desain  antarmuka login dapat  dilihat  pada Gambar 16.
Gambar 16: Halaman Log In
Jika admin benar  memasukkan username dan password maka admin dapat mengakses menu-menu di website ini seperti pada Gambar 17. Pada website terdapat beberapa menu monitoring agar mempermudah  dalam  memonitoring  kondisi  beban, diantaranya monitoring tampilan dashboard , tampilan grafik real time dan tampilan data tabel monitoring .
Gambar 17: Halaman Utama
Pada Gambar 18 terdapat tiga tampilan yaitu, tampilan real  time daya  total  dari  setiap phase R,  S,  dan  T, energi total dan biaya penggunaan listrik.
Gambar 18: Hasil Tampilan Dashboard monitoring
Pada  Gambar  19  terdapat  lima  tampilan  grafik monitoring beban  di  setiap  pahase  R,  S,  dan  T, diantaranya  tampilan  grafik  tegangan  setiap phase , tampilan  grafik  arus,  tampilan  grafik  daya  aktif, tampilan  grafik power faktor  dan  tampilan  grafik konsumsi energi.
Gambar 19: Hasil grafik monitoring
Pada  Gambar  20  menunjukkan  tampilan  data monitoring parameter  listrik  yang  telah  berhasil dikirim  ke  tampilan website .  Pada  tampilan  data monitoring terdapat beberapa fitur diantaranya dapat mendownload data monitoring dengan cara menfilter data sesuai tanggal yang diinginkan dan memilih data logger dengan ekstensi PDF, COPY, CSV dan EXCEL, Penggunaan  konsumsi  energi  listrik  yang  terjadi semakin meningkat pada periode waktu tertentu.
Gambar 20: Hasil data monitoring

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  pengujian  dan  pengambilan  data pada  sistem  rancang  bangun prototype sistem monitoring dan data logger pada sistem listrik 3 -phase . Dapat  sisimpulkan  mikrokontroler Wemos  D1  Mini terbukti  mampu  mengirimkan  paket  data  parameter listrik ke  server  database  MySQL melalui  koneksi internet.  Dan  hasil  pengujian  menunjukkan  bahwa monitoring jarak  jauh  menggunakan  GUI  yang terintegrasi dengan database dapat dilakukan, dimana alat ini dapat mengirim parameter pengukuran besaran listrik  tegangan,  arus,  daya  aktif, power faktor  juga perhitungan  konsumsi  energi  dan  biaya  penggunaan listrik ke GUI dengan periode setiap 10 menit sekali dan mampu menampilkan parameter daya listrik yang terukur pada sistem pengukuran.

## Ucapan Terima Kasih
Terima kasih kepada semua pihak yang sudah terlibat dan membantu penelitian ini terutama kepada jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Batam  yang telah memberikan  fasilitas  dan  waktunya  selama pelaksanaan penelitian ini.

## Referensi
[1] Albar, "Pengelola Kaveling di Batam Curi Listrik PLN,  Pungut  Rp250  Ribu  per  Bulan," [Online].Terseda:https://www.pelantar.id/pengel ola-kaveling-di-batam-curi-listrik-pln-pungut- rp250-ribu-per-bulan/. [Accessed 13 April 2021].
[2] PLN,"InformasiP2TL,"[Online].Tersedia:https:// web.pln.co.id/pelanggan/informasi-p2tl. [Accessed 13 April 2021].
[3] Tamkittikhun, T. Tantidham and P. Intakot, "AC Power  Meter  Design  for  Home  Electrical Appliances," pp. 1-6, 2015.
[4] H.  Andi,  "Sistem  Monitoring  Pencurian  Energi Listrik.", Surabaya: PENS-ITS, 2008.
[5] M.  I.  Siregar,  "Pengendalian  stop  kontak  dan monitoring  penggunaan  daya  listrik.",  Batam: Politeknik Negeri Batam, 2019.
[6] B.  T.  Sitorus,  "Rancang  Bangun  Stop  Kontak Dilengkapi  Pengukuran  Power.",  Batam:  Politeknik Negeri Batam, 2019.
[7] F.  H.  Somari,  "Sistem  Data  Logger  Peralatan
Elektronik Berbasis
Android.", Yogyakarta:
Universitas Sanata Dharma, 2017.
[8] H.  Ibadurrahman,  "Sistem  Monitoring  Arus Listrik Portable Menggunakan SCT-013-000 dan Mikrokontroler Nodemcu untuk Ruang Operation Center.", Jakarta: Politeknik Negeri Jakarta, 2020.
[9] L.  A.  Subagyo  and  B.  Suprianto,  "Sistem Monitoring Arus tidak seimbang 3 Fasa Berbasis Arduino Uno," Jurnal Teknik Elektro, vol. 06, no. 03, pp. 213-221, 2017.
[10] A.  Nasution,  R.  Putra  and  E.  Madona,  "Rancang Bangun  Alat  Monitoring  Daya  3  Phase  Berbasiskan Mikrokontroler yang dapat  dibaca secara online pada Laboratorium  Mikroprosesor  Politeknik  Negeri Padang.", Semarang: Seminar Nasional Ilmu Komputer (SNIK 2014), 2014.
[11] A. Fitriandi, E. Komalasari and H. Gusmedi, "Rancang Bangun Alat Monitoring Arus dan Tegangan Berbasis Mikrokontroler  dengan  SMS  Gateway," Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro, vol. 10, no. 02, pp. 87- 98, 2017.